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研究了扩展目标假设下，目标冲激响应和杂波协方差均未知时认知雷达的信号检测问题。提出了一种基于多样本假设检验的序贯信号检测方法。该方法通过分组发射信号，并结合最大似然估计准则（ML）、自适应波形设计（AWD）和广义似然比检验（GLRT），不断迭代更新目标冲激响应估计、杂波协方差估计和检测波形。理论分析和仿真结果表明：采用自适应波形（最优估计波形和最优检测波形）比固定信号（恒包络波形）在估计和检测性能上都具有明显的优势；此外，随着认知雷达循环次数的增加，目标冲激响应、杂波协方差的估计精度和实际检测概率都不断提